ІІ. Конструктивний розрахунок

1. Довжина листів спіралі

L = м.

2. Число витків спіралі, необхідне для отримання ефективної довжини, визначаємо за рівнянням

=

= = 21,9,

де t = δ +δ_ст = 0,012 + 0,039 = 0,0159 м;

d = 2r + t = 2٠0,015 + 0,0159 = 0,0459 м, (r приймаємо 0,15 м).

Число витків обох спіралей

N = 2n = 21,9٠2 =43,8.

3. Зовнішній діаметр спіралі теплообмінника (діаметр апарату) з врахуванням товщини листа згідно залежності (:

D = d + 2Nt +δ_ст = 0,0459 + 2٠43,8٠0,0159 + 0,0039 = 1,44 м.

Знаючи зовнішній діаметр спіралі, визначимо по залежності (2.50)) критичне значення числа Rе

Rе_кр = 20000 (0,024/1,44)^0,32 = 5396.

Таким чином, для розчину NаОН Rе = 8906 > 5396; для води Rе = 39598 > Rе_кр. Тобто, вибрана залежність для визначення коефіцієнтів тепловіддачі, коректна.

4. Розрахунок штуцерів

В даному випадку розраховувати штуцери непотрібно, тому що вибраний стандартизований теплообмінник має штуцери з умовним проходом d_у = 150 мм.

По ГОСТ 1255 – 67 [8] підбираємо плоскі приварні фланці, розміри яких приведені нижче

dу	D	D1	D2	h	n	d

Рис. 1. Конструкція плоского приварного фланця

5. Ущільнення каналів.

Кожний канал з однієї сторони заварюють, а з протилежної ущільнюють плоскою прокладкою. Такий спосіб запобігає змішуванню теплоносіїв у випадку нещільності прокладки. Крім того, такий тип ущільнення дозволяє легко очищувати канали в разі їх забруднення.

Рис. 2. Ущільнення каналів: 1 – спіраль; 2 – стрічка; 3 - прокладка

ІІІ. Гідравлічний розрахунок.

Втрати напору при проходженні теплоносіїв по каналах теплообмінника визначаємо по залежності (2.93).

Для 20% розчину NаОН:

ΔР = 0,0113 172527,6 кгс/м² = 1690770 Па

Для води

ΔР = 0,0113 5886,2 кгс/м² = 57684,7 Па.

Підбір насосу – див. приклад розрахунку теплообмінника «труба в трубі».